探讨混凝土楼面裂缝出现原因及防治办法

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  近年来,随着抗震设防的提高,人们对建筑工程功能要求也越来越高,设计中大量采用现浇混凝土,而现浇混凝土楼面裂缝问题已成为工程质量投诉的热点,也是住宅工程投诉最为严重质量问题之一,各个地方相继制定了质量通病防治办法等文件,并推行了住宅工程分户验收制度,但是混凝土楼面裂缝问题仍未解决,虽然大部分裂缝不会造成结构大的伤害,但给用户造成的影响及社会影响极其严重,甚至造成工程无法验收和交付使用,甚至引发纠纷和社会矛盾。因此,解决这一问题,是非常必要的和现实实际所迫切的,必须在建筑施工中进行有效控制和治理。本人根据多年工程实践和工程实例分析,从材料、施工、设计等各个方面进行分析研究,提出相关控制措施,在实际工程施工中,得到广泛应用,取得很好的效果,挽回了很大的经济损失。
  一、现浇混凝土楼面裂缝原因的分析
  (一)混凝土原材料
  水泥凝结或膨胀不正常,如水泥安定性不稳定,水泥中含有生石灰或氧化镁,这些成分在和水化合生产后产生体积膨胀,产生裂缝。骨料含泥量过多或严重超标,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝。水灰比、塌落度过大:为了保证混凝土的可泵性,部分楼板混凝土塌落度设计过大,导致混凝土流动性增加。混凝土配合比不当:为满足工期要求,加快施工进度,施工单位常将柱、墙、梁板混凝土改为同一种强度等级,并一次性浇注,从而造成楼板混凝土配合比不当及提高了楼板混凝土等级。
  计量不准和原材料质量波动:因此,水,水泥、外掺混合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的骨料配置的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵送混凝土为了满足条件,塌落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,混凝土脱水干缩时,就会产生表面裂缝。
  混凝土供应间歇时间长:由于受道路交通制约等几方面原因,不能保证混凝土连续浇捣,加之现浇板施工冷缝增多,给裂缝以可乘之机。
  (二)施工质量方面
  1、混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥:
  混凝土浇注振捣后,粗骨料沉淀挤出水分、空气、表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比上层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇注混凝土前洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土塑性收缩,产生裂缝。
  2、混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当:
  过度的抹压会使混凝土的细骨料过多的浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化合收缩,导致混凝土表面龟裂。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。特别是夏季、冬季,因昼夜温差大,养护不当罪易产生横向裂缝。
  3、楼面垫层内敷设的暗装水管、电线套管铺设不当。如水管、电线管套管铺设不够牢靠,集中铺设、上下交叠铺设致使水管、电线管上皮在垫层厚度1/3以内,保护层厚度不足都可能造成板面沿管线长度方向产生裂缝。
  4、混凝土的收缩(温度裂缝):
  混凝土由于温度变化引起收缩的裂缝,如果处在以个温差变化较大的环境下,将会收缩更为加剧。混凝土浇捣后未及时洒水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未及时得到水分的补充,因而在硬化过程中,现浇板受到支座的约束,势必产生温度应力而出现裂缝,这些裂缝也首先产生在比较薄弱的部位,即板角处。另外,室内外温差变化较大,也会引起一定裂缝。
  (三)设计方面
  1、地基不均匀沉降: 2、荷载作用及配筋计算:在工程建设中,有少部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于荷载作用方面的原因引起的。由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载力来确定配筋量的,而往往忽视了对板载正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产生, 2、楼板厚度
  随着房间开间尺寸和面积的增大,不少房地产开发商取消了传统的在现浇楼板表面铺30cm细石混凝土地坪,致使楼板厚度不能满足构造要求。
  四、裂缝的预防措施
  钢筋混凝土现浇板的裂缝问题可以通过一定的措施,使其影响控制在规范允许的范围内。现浇板的优点主要表现在结构性能方面,采用现浇板后,将使楼、屋盖的结构刚度及强度、建筑物的整体抗震性能得到显著提高。。
  对于现浇板的裂缝问题,可以采取以下几个方面的措施,以减少或避免这些裂缝的出现:
  (一) 混凝土原材料质量控制措施
  1、首要因素是水泥应根据季节、湿度、温度要求,正确选用不同型号水泥,并按批次及堆放时间对其性能进行进场检验和复检。
  2、认真控制原材料进货关。认真对进场沙石骨料进行检验,严格控制沙石的粒径及含泥量,并做好各项试验,一经发现不合格材料进场必须立即停止并清除出场。
  3、合理确定混凝土的配合比和塌落度。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。在混凝土配合比设计时,应全盘考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝产生。塌落度应适当控制,不宜过大,多层和小高层宜小于140mm,高层宜小于180mm,尽可能减少混凝土的流动性。应选用高等级低水化热的矿渣水泥,减少水泥用量和水化热。
  4、严格控制混凝土掺合料的掺量。混凝土掺合料的掺量比例应合理,以保证混凝土早期强度,提高混凝土的抗拉性能。控制混凝土水灰比,最大用水量小于180kgm3.
  5、保证混凝土连续浇捣
  在配备混凝土运输车辆时,应充分考虑交通路况的影响,确保混凝土浇捣的连续性,减少施工冷缝。当混凝土浇捣中停歇时间过长时,应采取接浆处理等应紧措施。
  (二) 施工过程控制应采取的重要技术措施
  1, 在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。
  2, 混凝土楼板浇注完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,并加强混凝土早期养护。楼板浇注后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日暴嗮。
  3, 严格施工操作程序,重点加强楼面上层钢筋网的保护,并且杜绝过早上砖、上荷载和过早拆模。钢筋在楼面混凝土板中的抗拉受力起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。但是,楼面上层钢筋网的有效保护一直是施工中的大难题。板的上层钢筋一般较细,受到施工人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;而在施工过程中,各工种交叉作业,上面又有大量人员走动、踩踏,这就造成了上层钢筋容易弯曲、变形,上层钢筋网的钢筋小马撑设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部的钢筋搁置和分离式配钢筋的拐脚支撑),所以,这些原因要必须在施工过程中加以改进,具体措施如下:
  (1) 根据大量的施工经验,建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短钢筋)必须设置钢筋小马撑,其纵横向间距不应大于700毫米(每平方米不得少于2只),特别是对于@8一类细小钢筋,小马撑的间距应控制在600毫米以内(即每平方米不得少于3只),才能取得良好的效果。
  (2) 尽可能合理地安排各个工种交叉作业时间,在绑扎完板底钢筋后,线管预埋和模板手頭应及时穿插并争取全面完成,以有效减少板面钢筋的重要性,必须行走时,尽可能沿钢筋小马撑点通行。
  (3) 在混凝土浇注时对裂缝易产生部位和负弯矩钢筋受力最大区域应铺设临时性活动跳板,扩大接触面,尽量避免上层钢筋受到重新踩踏变形,混凝土浇注时安排足够数量的钢筋工进行护钢筋,确保钢筋位置正确。
  (4) 在楼梯、施工缝等频繁通行处应搭设临时的简易通道,以供施工人员通行。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。
  4、预埋塑料线管处的裂缝防治
  预埋塑料线管的集散处是截面混凝土受到较多消弱,从而引起应力集中容易导致裂缝发生的部位。尤其是当预埋管线的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又垂直于混凝土的收缩方向时,就很容易发生裂缝。所以可以采用:
  (1) 对于较粗的线管或多根线管的集散处,可增设垂直于线管的抗裂短钢筋网加强,抗裂短钢筋采用6-8,间距《=150,两端的锚固长度应不小于300毫米。
  (2) 线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的混凝土灌注顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散处的混凝土截面大量消弱时,宜按预留空洞构造要求在四周增设上下各2@12的井字形抗裂构造钢筋。
  5、加强模板体系的质量要求
  模板质量的好坏直接影响混凝土的表面质量,施工中由于模板的缘故也易导致楼面裂缝,施工中科采取如下措施:
  (1) 选择有足够刚度的模板支撑体系,不得随意改变技术人员确定的施工方案,避免模板变形、支撑下沉。
  (2) 模板接缝应严密,严禁模板漏浆。
  (3) 控制拆模时间模板的周转配置,应考虑到规定的拆模时间,跨度大于2米小于8米的现浇板,其拆模混凝土强度必须达到标准的75%,当跨度大于8米时,拆模混凝土强度必须达到其标准值的100%,防止过早拆模引起的混凝土损伤。同时,模板支撑力杆下部与楼面接触部位应设木楔子钉紧,防止混凝土在浇注过程中变形。
  
  6、加强对楼面混凝土的养护
  混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝产生。但时间施工中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业,因此楼面混凝土往往缺少较充分和较足够的浇水养护延续时间。为此,施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护,并可采用喷养护液进行养护,达到降低成本和提高功效,并可避免或减少对施工的影响。
  (三) 设计方面应采取的技术措施
  1、 对于地基的不均匀沉降,可以通过调整基础的选型来对楼房沉降进行控制,如采取改用深基础及桩基础等方式以减少这类裂缝的发生。
  2、 按双向板配筋
  为使楼板计算简图和实际受力情况一致,现浇板应按双向连续板计算配钢筋,为减少开裂,宜采用双面配筋,增加表面配筋量。楼板最小配筋率》0.3%,且应采用细直径螺纹钢筋。
  3、 增加楼板厚度
  考虑到楼板双面配筋,并且楼板内暗铺设电线管较多,再加上楼面上30毫米细石混凝土地坪常被取消等因素,现浇板厚度为120毫米。
  4、 控制混凝土强度
  多层、小高层住宅楼板预拌混凝土抗拉强度《C30,高层《C35。
  5、 加强构造配筋
  为克服墙角45度斜裂缝,应在墙角配置放射筋(特别在建筑物端部),长度大于1/3跨(不少于1.5-2.0米)。上部支座处负弯矩钢筋宜每隔1根设置1根通长钢筋,以抵抗板中裂缝及端头裂缝。除受力钢筋满足要求外,分布筋间距应适当加密,间距150-200猫咪。使楼板受力均匀,增强混凝土抵抗温度,干缩变形的能力。
  6、 关于梁、柱、板采用不同混凝土等级
  为了充分发挥混凝土的强度特性,以及抗震设防的原则。如一般性建筑设计成“强柱弱梁,震而不倒”,楼板的混凝土级配往往比柱的级配低。特别是高层建筑的底下几层这种现象比较普遍。但是在楼板与梁交接处处理不好,不同级配混凝土收缩变形不协调,也是造成楼板与梁、柱交接处开裂的一个原因。
  五、裂缝的处理方法
  1、对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。
  2、其他一般裂缝处理,可将裂缝清洗后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护。
  3、当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以呲牙环氧胶泥嵌补。
  4、当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。
  5、通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3毫米的,可采用结构胶粘扁钢加固补强,板缝用灌胶高压灌胶。
  建筑工程楼面裂缝是很容易发生的现象,尤其是非结构性裂缝,很普遍。如果不进行处理,将会影响整体工程质量,虽然,在国内外众多专家已经有专门的分析和治理案例。积累了很多经验。但要彻底消除裂缝现象,这是大家共同奋斗,尤其在工程中,需要建筑、结构、施工等等各方注意和投入大量精力,去解决的事情。只要我们注意这个问题,在各个方面去控制,完善各类技术措施,科學组织,精心施工。必然攻克楼板裂缝这个难题。
  
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